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1、南京理工大學(xué)博士學(xué)位論文Cu-Ti基塊體非晶臺(tái)金玻璃形成能力，合金化效應(yīng)及性能研究摘要本文采用熔煉一吸鑄法制備了Cu47T'L34ZrlINi8系列塊體非晶合金，采用多種實(shí)驗(yàn)手段及相關(guān)理論著重研究了合金的玻璃形成能力、合金元素對(duì)玻璃形成能力與熱穩(wěn)定性的影響、力學(xué)性能、摩擦學(xué)性能等，主要內(nèi)容包括：1．采用熔煉一吸鑄法制備了Cu4TH34zrllNi8塊體非晶合金樣品，研究了其玻璃形成能力、自由能表達(dá)式，采用熱膨脹法研究了合金的原子作用勢，發(fā)現(xiàn)該合金的費(fèi)米面稍稍溢過偽布里淵區(qū)，滿足Hume-Rothery規(guī)律；在深過
2、冷區(qū)間，Thompson-Spaepen公式與Lad2公式可以較好描述過冷液相與晶體相的自由能差；塊體非晶合金的結(jié)構(gòu)弛豫溫度Tr與原子間作用勢110成正比，而玻璃轉(zhuǎn)變溫度Tg與Uo的關(guān)系與玻璃轉(zhuǎn)變的物理本質(zhì)有關(guān)：2．制備了(Cu47Ti34ZrllNi8)(100一x)Mx合金樣品(M=A1，Be，Si，Nb，F(xiàn)e，Co；x=l，2，4)，研究了合金元素的影響規(guī)律，發(fā)現(xiàn)采用熔煉一吸鑄法可以制備0．5mm厚的板狀(Cu47Ti34ZrllNiS)99M(M=AI，Be，Si，Nb，F(xiàn)e，Co)塊體非晶合金樣品，Si
3、的加入使合金的ATx、Trg、T和K．H提高，玻璃形成能力增強(qiáng)；AI、Be、Co、Fe、Nb的加入使合金的ATx、Trg、Y和KH下降，玻璃形成能力下降；(Cu47Ti34ZrllNi8)99M塊體非晶合金的玻璃形成能力與非晶形成焓成反比，而晶化激活能與原子尺寸參量6成正比；3．測定了Cu47面34盤11Ni8系列塊體非晶合金的彎曲與壓縮性能，分析了斷口與微觀組織。Cu47n34ZfllNi8塊體非晶合金具有良好的力學(xué)性能，其彎曲強(qiáng)度與壓縮強(qiáng)度分別為2350MPa和1731MPa，斷口為典型的脈絡(luò)狀花樣，淬火態(tài)微
4、米級(jí)晶體的出現(xiàn)使合金的強(qiáng)度下降；Si或Al加入合金后形成了非晶／納米晶結(jié)構(gòu)，使力學(xué)性能提高，彎曲強(qiáng)度從2350MPa分別提高至3260MPa和2970MPa，壓縮強(qiáng)度從1731MPa分別提高至1894MPa和1862MPa；Nb加入合金后在非晶基體中也形成了少量納米級(jí)晶體相，但這些納米晶體相聚集生長，使合金的壓縮強(qiáng)度下降為1608MPa；?4．測定了銅基與锫基塊體非晶合金的摩擦學(xué)性能，采用閃溫解釋了非晶合金的磨損機(jī)制。在實(shí)驗(yàn)條件下，塊體非晶合金—SUS304不銹鋼摩擦配副的磨損量大于非晶合金一Si3N4陶瓷摩擦配
5、副；載荷增大使穩(wěn)態(tài)摩擦系數(shù)與磨損速率都增加；在干摩擦、生理鹽水、血漿潤滑、蒸餾水潤滑四種實(shí)驗(yàn)條件下，銅基塊體非晶合金的耐磨性均優(yōu)于鋯基塊體非晶合金；塊體非晶合金摩擦磨損失效的重要特征是磨粒磨損、粘性流動(dòng)與物質(zhì)轉(zhuǎn)移；非晶合金的硬度、導(dǎo)熱能力、玻璃轉(zhuǎn)變溫度和晶化溫度決定了耐磨性能的差異，而不同條件下耐磨性能的差異則取決于潤滑劑傳博士論文輸摩擦熱、降低局域溫度的能力．關(guān)鍵詞：塊體非晶合金，玻璃形成能力，熱穩(wěn)定性，力學(xué)性能，摩擦磨損南京理工大學(xué)博士學(xué)位論文Cu-1．i基塊體非晶合金玻璃形成能力、合金化效應(yīng)及性能研究Abs
6、tractIntheresearchofthisdissertation,Cu47Ti34ZrlINi8seriesbulkamorphousalloyswerepr唧哪倒byalemeltingandsuctioncastingmethod,theglassformingabilityofthealloy,theinfluencel耳mnthegla豁formingabilityandthermalstabilityofalloyingelements,themechanicalproperties,andth
7、etribologieaipropertieswerestudiedbyexperimentsandcorrelationmethods；Themainworksofthispaperareasfollows：1．Cll471船4ZrllNi8bulkamorphousalloyswei'epreparedbyarcmeltingandsuctioncastingmethod,theglass—formingabilityandGibbsfreeenergydifferencebetweenthecrystall
8、ineandundercooledliquidphasesWel'estudied,andtheeffectivedepthofpairpotemialwasstudiedbythermalexpansionmethod．TheFermisurfaceoftheCu47Ti34Zrl1Ni8bulkamorphousalloysisincontactwimthepseud
